UA99835C2 - Спосіб виготовлення накопичувачів електричної енергії і пристрій для його здійснення - Google Patents

Abstract

Винахід стосується способу виготовлення накопичувача (1) електричної енергії, що має циліндричний рулонний елемент (10), що містить на кожному своєму кінці колекторну ділянку збору струму. Згідно з винаходом, спосіб включає етап радіального загинання щонайменше однієї колекторної ділянки збору струму на її кінці від центру до периферії кінця колекторної ділянки. Об'єктом винаходу є також пристрій для здійснення способу і накопичувач, виготовлений цим способом.

Description

Область техніки, до якої відноситься винахід

Винахід відноситься до накопичувачів електричної енергії, зокрема, до способу виготовлення таких накопичувачів і пристрою для його здійснення.

Надалі під "накопичувачем електричної енергії" слід розуміти або конденсатор (тобто, пасивну систему, що містить два електроди і ізолятор), або суперконденсатор (тобто, систему, що містить щонайменше два електроди, електроліт і щонайменше один роздільник), або батарею типу літієвої (тобто, систему, що містить щонайменше один анод, щонайменше один катод і розчин електроліту між анодом і катодом).

Рівень техніки

Відомі різні способи виготовлення накопичувачів електричної енергії.

Зазвичай такий накопичувач містить циліндричний рулонний елемент, що має щонайменше два електроди і щонайменше один роздільник. Електроди і роздільник містять, відповідно, один або декілька накладених один на одного листів.

Кожен електрод виступає на відповідному кінці рулонного елементу, утворюючи колекторну ділянку збору струму у вигляді спіралі на кожному кінці рулонного елементу. Таким чином, дві колекторні ділянки знаходяться на двох протилежних кінцях рулонного елементу.

Кожна колекторна ділянка своїм вільним кінцем призначена для з'єднання за допомогою зварювання або безпосередньо з кришкою, яка закриває кінець полого циліндричного корпусу, в якому знаходиться рулонний елемент, або із сполученою з кришкою проміжною сполучною деталлю.

Далі описаний варіант, коли кінець колекторної ділянки сполучений зварюванням безпосередньо з кришкою. Разом з тим, з поставлених завдань і пропонованих винаходом рішень буде зрозуміло, що з тим же результатом можна застосовувати і з'єднання зварюванням кінця колекторної ділянки з проміжною деталлю, сполученою з кришкою.

Технологія зварювального з'єднання кінця колекторної ділянки з відповідною кришкою в основному є лазерною, виконуваною по радіусах кінця колекторної ділянки збору струму.

Якість і можливість відтворення лазерного зварювання кінця колекторної ділянки на кришці зв'язані, зокрема, з наступними параметрами: - контролем якості лазерного променя; - контролем значень товщини і однорідності кінця колекторної ділянки і зварюванням кришки, що сполучається; - контролем контакту між кінцем колекторної ділянки і кришкою.

Якість крізного зварювання, що виконується в даний час, страждає від того, що кришка є масивною (від 2 до З мм товщини в цілому і від 0,5 до 1 мм в зоні зварювання) в порівнянні з кінцем колекторної ділянки котушки, товщина якої складає від 20 до 50 мкм.

Ця різниця в товщині робить значний вплив на теплопередачу під час лазерного зварювання кришки з кінцем колекторної ділянки котушки: як тільки кришка починає плавитися, розплавлена ділянка кришки потрапляє на кінець колекторної ділянки і може призвести до її руйнування за рахунок великої різниці в поглинанні тепла між кришкою З0 і кінцем колекторної ділянки.

Поганий контакт між кінцем колекторної ділянки і кришкою і/або змінна товщина кінця колекторної ділянки уздовж зварного шва можуть призвести до наступних наслідків: - поганої якості зварювання зважаючи на недостатню кількість матеріалу, що приводить до підвищення загального опору пристрою накопичення; - утворенню на кришці розривів через нестабільність точок плавлення зварного шва або попадання газу між кінцем колекторної ділянки і кришкою з появою міхура під час нагрівання зварного шва, що приводить до втрати герметичності пристрою накопичення.

Завданням винаходу є створення способу виготовлення накопичувача, який дозволив би обмежити втрати герметичності пристрою накопичення під час кріплення зварюванням кришок на кінцях колекторних ділянок збору струму.

Крім того, винахід направлений на створення способу, що дозволяє підвищити електричну і механічну якість зварного з'єднання.

Винахід також направлений на створення пристрою для здійснення такого способу.

Розкриття винаходу

Вказані завдання вирішені в способі виготовлення накопичувача електричної енергії, що має циліндричний рулонний елемент, що містить щонайменше два електроди і щонайменше один роздільник, намотані разом у вигляді витків, при цьому кожен електрод виступає на відповідному осьовому кінці рулонного елементу, утворюючи колекторну ділянку збору струму, з яким за допомогою зварювання сполучена щонайменше одна колекторна деталь збору струму, електрично сполучена з кришкою, що закриває корпус, в якому розташований рулонний елемент, при цьому спосіб включає етап радіального загинання щонайменше однієї колекторної ділянки збору струму на її кінці від центру до периферії кінця колекторної ділянки.

Радіальне загинання кінця колекторної ділянки від центру до периферії цього кінця дозволяє зробити кінець колекторної ділянки плоскішим, що підвищує якість контакту між кінцем колекторної ділянки і кришкою або проміжною сполучною деталлю.

У разі радіального загинання кінця колекторної ділянки від периферії до центру ділянки колекторної ділянки прагнутимуть повернутися в своє первинне положення, що робить кінець колекторної ділянки збору струму менш плоским і, отже, знижує якість контакту між кінцем колекторної ділянки і кришкою або проміжною сполучною деталлю.

Зрозуміло, так звана колекторна деталь збору струму може бути проміжною деталлю між кінцем ділянки і кришкою (в цьому випадку колекторна деталь відокремлена від кришки) або бути частиною кришки (в цьому випадку колекторна деталь нерухомо сполучена з кришкою таким чином, що кришка і колекторна деталь утворюють єдиний елемент).

Винахід містить наступні переважні, але не обмежувальні відмітні ознаки, узяті окремо або в комбінації: - загинання кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму проводять шляхом прикладення тиску; - етап загинання здійснюють по всій поверхні кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму; - етап загинання здійснюють шляхом притиснення щонайменше одного валу (40), що чинить тиск на кінець колекторної ділянки (102, 103) збору струму від центру до периферії кінця колекторної ділянки збору струму; - рулонний елемент (10) приводять у відносну поступальну і обертальну ходу по відношенню до валу (40); - поверхня контакту між валом (40) і кінцем колекторної ділянки (102, 103) збору струму менше радіусу вказаного кінця; - етап загинання включає щонайменше один прохід валу (40) по всій поверхні кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму; - етап загинання здійснюють в щонайменше два проходи валу (40) на кінці колекторної ділянки (102, 103) збору струму, при цьому кожен прохід дозволяє загинати витки (101) по висоті менше 1,5

ММ; - швидкість обертання перевищує 400 об/хв., переважно складає від 400 до 1600 об/хв., а ще переважніше складає від 800 до 1300 об/хв.; - вал (40) загинає кінець колекторної ділянки збору струму по висоті, що складає від 0,5 мм до З

ММ; - колекторні ділянки (102, 103) збору струму загинають так, щоб добитися перекриття одним витком наступного витка щонайменше 0,1 мм; - циліндричний рулонний елемент (10) обертають навколо його осі, а вал (40) переміщають поступально в напрямі, перпендикулярному до осі обертання рулонного елементу (10); - утримувач ролика (40) є нерухомим, а циліндричний рулонний елемент (10) обертають навколо його осі і поступально переміщають щодо валу (40); - рулонний елемент (10) є нерухомим, а вал (40) обертають і поступально переміщають щодо рулонного елементу (10); - спосіб включає етап, на якому діють тиском на бічну стінку колекторної ділянки (102, 103) збору струму на рівні її вільного кінця для отримання скошеної зовнішньої фаски колекторної ділянки збору струму після загинання; - вал (40) містить щонайменше одну кульку, що обертається; - вал (40) містить множину роликів, віддалених один від одного на відстань 4 уздовж радіусу кінця ділянки, при цьому множину роликів переміщають від центру до периферії кінця колекторної ділянки на відстань 4, забезпечуючи загинання різних зон кінця колекторної ділянки; - вал (40) містить множину роликів, зміщених в кутовому напрямі один щодо одного, при цьому кожен ролик входить в контакт зі всією поверхнею кінця колекторної ділянки збору струму, причому кожен наступний ролик збільшує висоту загинання кінця колекторної ділянки, проведеної попереднім роликом, що входив до цього в контакт з кінцем колекторної ділянки збору струму; - етап загинання включає етап підготовки країв витків, на якому край витків рулонного елементу направляють назовні, і етап, на якому діють тиском на край витків, направлених від основи рулонного елементу.

Об'єктом винаходу є також пристрій для здійснення описаного вище способу. Зокрема, об'єктом винаходу є пристрій для виготовлення накопичувача електричної енергії що має циліндричний рулонний елемент, що містить, щонайменше два електроди і щонайменше один роздільник, намотані разом у вигляді витків, при цьому кожен електрод виступає на відповідному осьовому кінці рулонного елементу, утворюючи колекторну ділянку збору струму, з яким за допомогою зварювання сполучена щонайменше одна колекторна деталь збору струму, електрично сполучена з кришкою, що закриває корпус, в якому розташований рулонний елемент, при цьому пристрій містить засоби радіального загинання щонайменше однієї колекторної ділянки збору струму на її кінці від центру до периферії кінця колекторної ділянки.

Крім того, об'єктом винаходу є накопичувач електричної енергії, що має циліндричний рулонний елемент, що містить, щонайменше два електроди і щонайменше один роздільник, намотані разом у вигляді витків, при цьому кожен електрод виступає на відповідному осьовому кінці рулонного елементу, утворюючи колекторну ділянку збору струму, з яким за допомогою зварювання сполучена щонайменше одна колекторна деталь збору струму, електрично сполучена з кришкою, що закриває корпус, в якому розташований рулонний елемент, при цьому щонайменше одна колекторна ділянка збору струму заломлена в радіальному напрямі від центру до периферії кінця колекторної ділянки.

Короткий опис креслень

Інші особливості і переваги винаходу будуть зрозуміліші 3 нижченаведеного опису, представленого виключно як не обмежуючий приклад з посиланнями на креслення, що додаються.

На Фіг. 1 показана схема розташування різних елементів, що входять до складу накопичувача електричної енергії, вигляд в подовжньому розрізі; на Фіг. 2 - рулонний елемент накопичувача електричної енергії, вигляд в перспективі; на Фіг. З - етап загинання рулонного елементу; на Фіг. 4 - варіант виконання пристрою для виготовлення рулонних елементів; на Фіг. 5 - альтернативний етап способу згідно винаходу.

Здійснення винаходу

Як показано на Фіг. 1 і 2, накопичувач 1 містить рулонний елемент 10, встановлений усередині корпусу 20, і дві кришки 30.

Рулонний елемент 10 виконаний шляхом накладення один на одного листів, намотаних разом у вигляді витків 101, утворюючи циліндрову котушку. Зокрема, рулонний елемент 10 містить два електроди і один (або декілька) роздільник, кожен з яких може складатися з одного або декількох листів.

Кожен електрод виступає на відповідному кінці рулонного елементу, утворюючи спіралевидну колекторну ділянку 102, 103 збору струму на кожному кінці рулонного елементу 10. Зокрема, лист кожного електроду, названий "колекторним листом збору струму", виступає на відповідному кінці рулонного елементу 10.

Таким чином, рулонний елемент 10 містить колекторну ділянку 102, 103 на кожному зі своїх протилежних кінців.

Корпус 20, призначений для установки в ньому рулонного елементу 10, має циліндрову форму і відкритий на своїх двох кінцях.

Для закривання двох кінців корпусу 20 призначені кришки 30. Крім того, кожна кришка 30 призначена для електричного з'єднання з кінцем відповідної колекторної ділянки 102, 103 рулонного елемента 10 або шляхом кріплення зварюванням кришки 30 безпосередньо на кінці колекторної ділянки 102, 103, або шляхом електричного з'єднання кришки 30 з проміжною деталлю, закріпленою зварюванням на колекторній ділянці 102, 103.

Далі буде описаний випадок, коли кінець колекторної ділянки 102, 103 збору струму сполучений зварюванням безпосередньо з кришкою 30.

Перед кріпленням за допомогою лазерного зварювання кінця колекторної ділянки 102, 103 на кришці 30 з проміжною сполучною деталлю або без неї згідно винаходу є етап радіального загинання кінця колекторної ділянки 102, 103 збору струму від центру кінця колекторної ділянки до її периферії.

Цей етап показаний, зокрема, на Фіг. 3.

Загинання витків 101 від центру до периферії кінця колекторної ділянки 102, 103 засновано на ускладненому розпрямленні витків і, отже, на їх прагненні залишатися в заломленому стані після проходу загинального інструменту. Якщо ж загинання витків 101 проводити від периферії до центру кінця ділянки, витки 101 будуть, навпаки, прагнути повернутися в своє первинне положення після проходу загинального інструменту.

Радіальне загинання витків 101 від центру до периферії кінця колекторної ділянки 102, 103 має багато переваг. Зокрема, таке загинання дозволяє отримати рулонний елемент 10, в якому кінці є плоскішими, матеріал на кінцях розподілений по суті рівномірного, а поверхню кожного кінця має мало розривів матеріалу.

Це дозволяє обмежити втрату герметичності виготовлених накопичувачів 1 і підвищити електричну і механічну якість зварного з'єднання кришки 30 з кінцем колекторної ділянки 102, 103.

Переважне загинання кінця колекторної ділянки 102, 103 збору струму можна провести шляхом прикладання тиску. При загинанні з додатком тиску кінець колекторної ділянки 102, 103 є плоскішим, зокрема, в порівнянні з фрикційним загинанням витків 101, яке може призвести до розриву матеріалу і підвищення шорсткості.

Як правило, зварний шов з'єднання кришки з кінцем колекторної ділянки 102, 103 виконують уздовж радіусів кінця колекторної ділянки 102, 103. Для полегшення автоматизації виготовлення етап загинання можна здійснювати по всій поверхні кінця колекторної ділянки 102, 103. Таким чином, контакт між кришкою 30 і кінцем колекторної ділянки 102, 103 збору струму є оптимальними в будь- якій точці поверхні кінця колекторної ділянки 102, 103 збору струму. За рахунок цього зварне з'єднання має однакову якість на будь-якому радіусі кінця колекторної ділянки 102, 103 збору струму, по якому проводять зварювання.

Етап загинання можна здійснювати за допомогою пристрою, показаного на Фіг. 4.

Пристрій містить утримувач 50 рулонного елементу, вал 40 і утримувач 60 валка.

Утримувач 50 рулонного елементу містить вал 501, один кінець 502 якого сполучений з першим приводом 503 обертання валу 501 навколо його подовжньої осі.

Привід 503 містить, наприклад, двигун, на вихідному валу якого є провідний шків 504, сполучений ременем 505 з веденим шківом 506, встановленим на кінці 502 вали 501 утримувача 50 рулонного елементу. Зрозуміло, привід може бути виконаний за допомогою використання інших відомих засобів.

Інший кінець валу 501 співвісний сполучений з патроном 507, призначеним для установки в нього рулонного елементу 10 так, щоб його вісь обертання співпадала з подовжньою віссю валу 501.

Таким чином, засоби 50 утримань рулонного елементу забезпечують приведення в обертання рулонного елементу 10 навколо його осі.

Переважно вал 40 є тілом обертання. У варіанті здійснення винаходу, показаному на Фіг. 5, вал 40 є кулькою, що обертається, наприклад, металевою, призначеною для входу в контакт з кінцем колекторної ділянки 102 для загинання витків 101 на кінці ділянки 102. Перевагою кульки, що обертається, є можливість адаптації її швидкості до швидкості рулонного елементу 10, який обертає її за рахунок тертя, коли рулонний елемент 10 і кулька, що обертається, входять в контакт. Іншою перевагою кульки, що обертається, є те, що її знос рівномірно розподіляється по її поверхні на відміну від нерухомого ролика, при використанні якого знос концентрується на поверхні контакту між роликом і кінцем колекторної ділянки.

Утримувач 60 валка містить чашку 601, нерухомо встановлену на каретці 602 і призначену для утримання валу 40 з одночасним забезпеченням його обертання навколо його центру симетрії.

Каретка 602 виконана з можливістю ковзання уздовж першої направляючої 603 в напрямі, паралельному осі обертання рулонного елементу 10. Каретка 602 виконана також з можливістю ковзання уздовж другої направляючої 604 в напрямі, перпендикулярному до осі обертання рулонного елементу 10.

Переміщення каретки 602 шляхом ковзання уздовж першої і другої направляючої 603, 604 забезпечується другим приводом 605 будь-якого відомого типу, наприклад двигуном.

Загинання кінця колекторної ділянки 102 збору струму здійснюють шляхом притиснення валу 40 до кінця колекторної ділянки 102 збору струму від його центру до його периферії. Вал 40 притискають так, щоб чинити тиск на витки 101 на рівні кінця колекторної ділянки 102 з метою їх загинання.

Для цього після закріплення рулонного елементу 10 в патроні 507 його приводять в обертання навколо його осі.

Переважно швидкість обертання перевищує 400 об/хв. Дійсно, чим більше швидкість обертання рулонного елементу 10, тим вище якість загинання витків 101 кінця колекторної ділянки 102 збору струму. Разом з тим, дуже висока швидкість може призвести до передчасного зносу пристрою і, зокрема, валка 40. У зв'язку з цим швидкість обертання рулонного елементу 10 переважно складає від 400 до 1600 об/хв., а ще переважніше - від 800 до 1300 об/хв.

Каретку 602 поступально переміщають уздовж другої направляючої 604 за допомогою другого приводу так, щоб центр симетрії валу 40 співпав з віссю обертання рулонного елементу 10.

Після цього каретку 602 поступально переміщають уздовж першої направляючої 603 за допомогою другого приводу 605 так, щоб вал 40 увійшов у контакт з кінцем колекторної ділянки 102 збору струму.

Витки 101 кінця колекторної ділянки 102, що входять в контакт з валом 40, загинаються.

Переважно поверхня контакту між валом 40 і кінцем колекторної ділянки 102 збору струму менше радіусу кінця колекторної ділянки 102 збору струму. Це дозволяє підвищити ефективність загинання при кожному проході валу 4 0 на кінці колекторної ділянки 102 збору струму.

Другий привід 605 поступально переміщає каретку 602 уздовж другої направляючої 604 від центру до периферії кінця колекторної ділянки збору струму. При цьому кінець колекторної ділянки 102 збору струму загинають так, щоб отримати перекриття одного витка 101 наступним витком щонайменше 0,1

ММ.

Після проходу валу 40 по всій поверхні кінця колекторної ділянки 102 збору струму другий привід 605 забезпечує поступальне переміщення каретки 602 уздовж першої направляючої 603, щоб відвести вал 40 від кінця колекторної ділянки 102 збору струму.

Етап загинання можна здійснювати за один прохід валу 40 по поверхні кінця колекторної ділянки 102 збору струму або за декілька проходів. Другий прохід валу 40 на кінці колекторної ділянки 102 збору струму робить поверхню кінця колекторної ділянки 102 збору струму щільнішою, що ще більше підвищує якість зварного з'єднання, що виконується надалі між кришкою 30 і кінцем колекторної ділянки. Як альтернативу можна проводити більше двох проходів валу 40 по поверхні кінця колекторної ділянки 102 збору струму.

При кожному проході кінець колекторної ділянки 102 збору струму переважно загинається по висоті, яка складає від 0,5 мм до З мм за прохід. Загинання кінця ділянки 102 по висоті менше 0,5 мм за прохід не дозволяє рівномірно загнути витки по одній з наступних причин:

- з одного боку, нерівність намотування рулонного елементу може перевищувати висоту загинання; - з іншого боку, загинання по висоті менше 0,5 мм не дозволяє подолати межу пружності витків.

Таким чином, загинання по висоті менше 0,5 мм вимагає, щонайменше, другого проходу ролика на кінці колекторної ділянки. Крім того, загинання по висоті більше З мм за прохід може призвести до поломки витків на кінці колекторної ділянки. У зв'язку з цим переважне загинання проводять по висоті, що складає від 0,5 до З мм за прохід валу на кінці колекторної ділянки. Ще переважно кінець колекторної ділянки загинають в два проходи, при цьому кожен прохід дозволяє загнути витки по висоті менше 1,5 мм.

На Фіг. 5 показаний варіант виконання пристрою, в якому циліндричний рулонний елемент приводиться в обертання навколо його осі, а вал приводиться в поступальне переміщення перпендикулярно до осі обертання рулонного елементу. Проте можуть бути і інші варіанти виконання пристрою, в яких рулонний елемент приводять в обертання і в поступальне переміщення щодо ролика.

Наприклад, в не показаному варіанті виконання пристрою згідно винаходу тримач валу є нерухомим, а циліндричний рулонний елемент обертають навколо його осі і поступально переміщають відносно валу. У іншому варіанті виконання пристрою рулонний елемент є нерухомим, а вал обертають і поступально переміщають щодо рулонного елементу.

Після загинання кінця колекторної ділянки 102 збору струму пристрій можна використовувати для дії тиском на бічну стінку 104 колекторних ділянок 102 збору струму, щоб отримати скошену фаску колекторної ділянки збору струму. Це дозволяє уникнути виступання зовнішніх заломлених витків 101 (тобто витків, що знаходяться на периферії колекторної ділянки) за межі рулонного елементу 10. Крім того, загинання периферичних витків 101 всередину полегшує подальшу операцію зварювання за рахунок видалення цих витків від краю кришки 30, оскільки в цій зоні зварювання часто ускладнене.

Після цього можна виконати загинання протилежного кінця колекторної ділянки тим же способом.

Зрозуміло, що в описаний спосіб і пристрій можуть бути внесені різні зміни без виходу за рамки описаного винаходу.

Наприклад, рулонний елемент може бути виконаний інакше. Зокрема, він може містити більше двох електродів.

Крім того, рішення, описані у зв'язку з безпосереднім кріпленням зварюванням кінця колекторної ділянки на кришці, можна аналогічно застосувати для з'єднання зварюванням кінця ділянки з проміжною деталлю, електрично сполученою з кришкою.

Вал може містити множину кульок, що обертаються, віддалених одна від одної на відстань а уздовж радіусу кінця ділянки. В цьому випадку множину кульок, що обертаються, переміщають одночасно від центру до периферії кінця колекторної ділянки на відстань й, щоб загинати різні зони кінця колекторної ділянки. Це дозволяє скоротити час етапу загинання для кожного кінця.

Як варіант, вал може містити множину кульок, що обертаються, зміщених в кутовому напрямі щодо одна одної, при цьому кожна кулька входить в контакт зі всією поверхнею кінця колекторної ділянки збору струму, причому кожен наступний ролик збільшує висоту загинання кінця колекторної ділянки, проведеної попереднім роликом, що входив до цього в контакт з кінцем колекторної ділянки збору струму.

Нарешті, етап загинання може включати етап підготовки країв витків, на якому край витків рулонного елементу направляють назовні, і етап, на якому діють тиском на край витків, направлених від основи рулонного елементу.

Зрозуміло, що винахід можна застосовувати одночасно на двох протилежних сторонах одного елементу, утримуючи, наприклад, елемент в симетричному зажимі, що забезпечує роботу загинаючого ролика на кожному кінці.

ши ОО -- 1

І 102 шт рт нн п шо | | г

Я ! і

НИ пн я зви ї | і

МІНИ нини | и г ! нив еше я ши ниишеши миши інки дня 103 нн

Фіг. 1 191 я Я ШИ дитячі ХВ В хх плн. Аа Че ДИН ШУ ї на у НИ у; І ц у ій

Фіг. 2 вв) х

Га

К / і ве І ; ї і | й

В | т пиннЕннннннни ню : і мок і ниви ни у пЕнЕкнНиннн нн

І пиши ши

ЩЕ нин і Є шини

Фіг, З зо 507 х. шій Яра й кох ст, Тв ! пи їх й

Х г петтнийнннннт| ! і і в п я я

ОТИХ пев, ІВ І Її й ж в Пеніс ів сощо же енету сну дтвтютянн СК не е яд рр р т Я ЖК кл п. й | ее Не КЕШ с иснондв сен И 7 і 4 | | ! г БО панно в ПИ Рь

ЗО т і ІВ й у З і / у Й !

ЩО. ра нн ДАЕ ши 4 ДО ши и Є

А щ А ше Пил ! й ЦІ ад ній 605 - Її . І

Фіг. 4 104 х вЕПЕИТК НІ ий с онов в о НИ сх же пліви ву я ОЗ й

І де ЕЕ і ви

Фіг. 5

Claims (40)

1. Спосіб виготовлення накопичувача (1) електричної енергії, що має циліндричний рулонний елемент (10), що містить щонайменше два електроди і щонайменше один роздільник, намотані разом у вигляді витків (101), при цьому кожен електрод виступає на відповідному осьовому кінці рулонного елемента, утворюючи колекторну ділянку (102, 103) збору струму, з яким за допомогою зварювання сполучена щонайменше одна колекторна деталь збору струму, електрично сполучена з кришкою (30), що закриває корпус (20), в якому розташований рулонний елемент (10), який відрізняється тим, що включає етап радіального загинання щонайменше однієї колекторної ділянки (102, 103) збору струму на її кінці від центру до периферії кінця колекторної ділянки (102, 103).

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що загинання кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму здійснюють шляхом прикладання тиску.

3. Спосіб за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що етап загинання здійснюють по всій поверхні кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що етап загинання здійснюють шляхом притиснення щонайменше одного вала (40), що чинить тиск на кінець колекторної ділянки (102, 103) збору струму від центру до периферії кінця колекторної ділянки збору струму.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що рулонний елемент (10) приводять в поступальний і обертальний рух відносно вала (40).

6. Спосіб за будь-яким з пп. 4 або 5, який відрізняється тим, що поверхня контакту між валом (40) 1 кінцем колекторної ділянки (102, 103) збору струму менше радіуса вказаного кінця.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 4-6, який відрізняється тим, що етап загинання включає щонайменше один прохід вала (40) по всій поверхні кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що етап загинання здійснюють щонайменше в два проходи вала (40) на кінці колекторної ділянки (102, 103) збору струму, при цьому при кожному проході загинають витки (101) по висоті менше 1,5 мм.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 4-8, який відрізняється тим, що швидкість обертання перевищує 400 об./хв., переважно складає від 400 до 1600 об./хв., а найпереважніше складає від 800 до 1300 об./хв.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 4-9, який відрізняється тим, що валом (40) загинають кінець колекторної ділянки збору струму по висоті, яка складає від 0,5 до 3 мм.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що колекторні ділянки (102, 103) збору струму загинають так, щоб отримати перекриття одним витком наступного витка щонайменше на 0,1 мм.

12. Спосіб за будь-яким з пп. 4-11, який відрізняється тим, що циліндричний рулонний елемент (10) обертають навколо його осі, а вал (40) поступально переміщають перпендикулярно до осі обертання рулонного елемента (10).

13. Спосіб за будь-яким з пп. 4-11, який відрізняється тим, що утримувач вала (40) є нерухомим, а циліндричний рулонний елемент (10) обертають навколо його осі 1 поступально переміщають відносно вала (40).

14. Спосіб за будь-яким з пп. 4-11, який відрізняється тим, що рулонний елемент (10) є нерухомим, а вал (40) обертають і поступально переміщають відносно рулонного елемента (10).

15. Спосіб за будь-яким з пп. 1-14, який відрізняється тим, що включає етап, на якому діють тиском на бічну стінку колекторної ділянки (102, 103) збору струму на рівні її вільного кінця для отримання скошеної зовнішньої фаски колекторної ділянки збору струму після загинання.

16. Спосіб за будь-яким з пп. 1-15, який відрізняється тим, що вал (40) містить щонайменше одну кульку, що обертається.

17. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що вал (40) містить множину роликів, віддалених один від одного на відстань й уздовж радіуса кінця ділянки, при цьому множину роликів переміщають від центру до периферії кінця колекторної ділянки на відстань а так, щоб загинати різні зони кінця колекторної ділянки.

18. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що вал (40) містить множину роликів, зміщених в кутовому напрямі один відносно одного, при цьому кожен ролик входить в контакт зі всією поверхнею кінця колекторної ділянки збору струму, причому кожен наступний ролик збільшує висоту загинання кінця колекторної ділянки, проведеної попереднім роликом, що входив до цього в контакт з кінцем колекторної ділянки збору струму.

19. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що етап загинання включає підготовку країв витків, де край витків рулонного елемента направляють назовні, і діють тиском на край витків, направлених від основи рулонного елемента.

20. Пристрій для виготовлення накопичувача електричної енергії, що має циліндричний рулонний елемент (10), що містить щонайменше два електроди і щонайменше один роздільник, намотані разом у вигляді витків (101), при цьому кожен електрод виступає на відповідному осьовому кінці рулонного елемента, утворюючи колекторну ділянку (102, 103) збору струму, з яким за допомогою зварювання сполучена щонайменше одна колекторна деталь збору струму, електрично сполучена з кришкою (30), що закриває корпус (20), в якому розташований рулонний елемент (10), який відрізняється тим, що містить засоби радіального загинання щонайменше однієї колекторної ділянки (102, 103) збору струму на її кінці від центру до периферії кінця колекторної ділянки (102, 103).

21. Пристрій за п. 20, який відрізняється тим, що кінець колекторної ділянки (102, 103) збору струму є загнутим шляхом прикладання тиску.

22. Пристрій за будь-яким з пп. 20 або 21, який відрізняється тим, що засоби загинання виконані з можливістю загинання кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму по всій її поверхні.

23. Пристрій за будь-яким з пп. 20-22, який відрізняється тим, що засоби загинання містять щонайменше один вал (40) для загинання кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму шляхом прикладання тиску від центру до периферії кінця колекторної ділянки.

24. Пристрій за п. 23, який відрізняється тим, що засоби загинання виконані з можливістю приведення рулонного елемента (10) у відносний поступальний і обертальний рух відносно вала (40).

25. Пристрій за будь-яким з пп. 23 або 24, який відрізняється тим, що поверхня контакту між валом (40) 1 кінцем колекторної ділянки (102, 103) збору струму менше радіуса вказаного кінця.

26. Пристрій за будь-яким з пп. 23-25, який відрізняється тим, що засоби загинання виконані з можливістю здійснення щонайменше одного проходу вала (40) по всій поверхні кінця колекторної ділянки (102, 103) збору струму.

27. Пристрій за п. 26, який відрізняється тим, що засоби загинання виконані з можливістю здійснення щонайменше двох проходів вала (40) на кінці колекторної ділянки (102, 103) збору струму, при цьому кожен прохід дозволяє загнути витки (101) по висоті менше 1,5 мм.

28. Пристрій за будь-яким з пп. 23-27, який відрізняється тим, що швидкість обертання перевищує 400 об./хв., переважно складає від 400 до 1600 об./хв., а найпереважніше - від 800 до 1300 об./хв.

29. Пристрій за будь-яким з пп. 23-28, який відрізняється тим, що вал (40) виконаний з можливістю загинання кінця колекторної ділянки збору струму по висоті, яка складає від 0,5 до 3 мм.

30. Пристрій за будь-яким з пп. 20-29, який відрізняється тим, що засоби загинання виконані з можливістю загинання колекторних ділянок (102, 103) збору струму, забезпечуючи перекриття одним витком наступного витка на щонайменше 0,1 мм.

31. Пристрій за будь-яким з пп. 23-30, який відрізняється тим, що циліндричний рулонний елемент (10) встановлений з можливістю обертання навколо його осі, а вал (40) встановлений з можливістю поступального переміщення перпендикулярно до осі обертання рулонного елемента (10).

32. Пристрій за будь-яким з пп. 23-30, який відрізняється тим, що утримувач вала (40) є нерухомим, а циліндричний рулонний елемент (10) встановлений з можливістю обертання навколо його осі і поступального переміщення відносно вала (40).

33. Пристрій за будь-яким з пп. 23-30, який відрізняється тим, що рулонний елемент (10) є нерухомим, а вал (40) встановлений з можливістю поступального переміщення 1 обертання відносно рулонного елемента (10).

34. Пристрій за будь-яким з пп. 23-31, який відрізняється тим, що засоби загинання мають утримувач (50) рулонного елемента, що містить вал (501), один кінець якого сполучений з першим приводом (503) для приведення в обертання вала (501), а інший кінець співвісно сполучений з патроном (507), призначеним для установки в нього рулонного елемента (10).

35. Пристрій за будь-яким з пп. 23-34, який відрізняється тим, що вал (40) містить щонайменше одну кульку, що обертається.

36. Пристрій за п. 35, який відрізняється тим, що має утримувач (60) вала, що містить чашку (601), нерухомо сполучену з кареткою (602) для установки вала (40), при цьому каретка (602) виконана з можливістю ковзання уздовж першої напрямної (603) паралельно осі обертання рулонного елемента (10) 1 уздовж другої напрямної (604) перпендикулярно до осі обертання рулонного елемента (10).

37. Пристрій за будь-яким з пп. 20-29, який відрізняється тим, що вал (40) містить множину роликів, віддалених один від одного на відстань й уздовж радіуса кінця ділянки, при цьому множина роликів має можливість переміщення від центру до периферії кінця колекторної ділянки на відстань й, забезпечуючи загинання різних зон кінця колекторної ділянки.

38. Пристрій за будь-яким з пп. 20-29, який відрізняється тим, що вал (40) містить множину роликів, зміщених в кутовому напрямі один відносно одного, при цьому кожен ролик виконаний з можливістю входу в контакт зі всією поверхнею кінця колекторної ділянки збору струму, причому кожен наступний ролик виконаний з можливістю збільшення висоти загинання кінця колекторної ділянки, проведеної попереднім роликом, що входив до цього в контакт з кінцем колекторної ділянки збору струму.

39. Накопичувач електричної енергії, що містить циліндричний рулонний елемент (10), що має щонайменше два електроди і щонайменше один роздільник, намотані разом у вигляді витків (101), при цьому кожен електрод виступає на відповідному осьовому кінці рулонного елемента, утворюючи колекторну ділянку збору струму, з яким за допомогою зварювання сполучена щонайменше одна колекторна деталь збору струму, електрично сполучена з кришкою, що закриває корпус, в якому розташований рулонний елемент, який відрізняється тим, що щонайменше одна колекторна ділянка збору струму заломлена в радіальному напрямі від центру до периферії кінця колекторної ділянки.

40. Накопичувач за п. 39, який відрізняється тим, що він виготовлений способом за будь- яким з пп. 1-19.

Те іпуепцоп геїЇасев то а тефодй Тог такКіпе ап еІесцгіс епегеу 5іогаре авветбіу (1) іпсІйдіпе а суНпагіса! сої! тетрбег (10) Вахіпе а сштепі соПесцпе 5есцоп аї сасі епа (егеої, м Бегеїп Ше тешфой сотргібзе5 (Пе «(ер ої гадіаПу соайпе а Іеабві опе сштепі соПесіпе зесйоп аг Ше епа Шегеої їгопт Ше сепіте то Ше регірпегу ої Ше епі ої фе соПесопе весйоп.

Те іпуепноп аїЇбо теІабсе5 то а демісе Тот ппріеєтепипе ваїі4 тещшой апа (о а 5іогаре азветбіу обіаіпей Бу ваїй тетшод.